綜合與設(shè)計(jì)性大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)

綜合與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)講義目錄模塊一實(shí)驗(yàn)一茶葉中提取咖啡因(綜合性化學(xué)實(shí)驗(yàn)(1實(shí)驗(yàn)二黃連中小檗堿的提取和鑒定(設(shè)計(jì)性化學(xué)實(shí)驗(yàn)(5實(shí)驗(yàn)三煙葉中煙堿的提取與定性分析測(cè)定(綜合性化學(xué)實(shí)驗(yàn)(6實(shí)驗(yàn)四玉米須中黃酮和多糖的提取、鑒別與含量測(cè)定(設(shè)計(jì)性化學(xué)實(shí)驗(yàn)··10模塊二實(shí)驗(yàn)五高錳酸鉀法測(cè)定蛋殼中CaO的含量(設(shè)計(jì)性化學(xué)實(shí)驗(yàn)(12實(shí)驗(yàn)六維生素C藥片中抗壞血酸含量的測(cè)定(綜合性化學(xué)實(shí)驗(yàn)(13實(shí)驗(yàn)七葡萄糖酸鋅的制備和分析(綜合性化學(xué)實(shí)驗(yàn)(15模塊三實(shí)驗(yàn)八1,2,4-三唑的制備(設(shè)計(jì)性化學(xué)實(shí)驗(yàn)(18實(shí)驗(yàn)九聚乙烯醛縮甲醛膠水的制備(綜合性化學(xué)實(shí)驗(yàn)(19實(shí)驗(yàn)十香豆素-3-羧酸的制備(20實(shí)驗(yàn)十一三草酸合鐵(Ⅲ酸鉀的制備、性質(zhì)和組成分析(設(shè)計(jì)性化學(xué)實(shí)驗(yàn)。22實(shí)驗(yàn)十二固體酒精的制備及燃燒熱的測(cè)定(綜合性化學(xué)實(shí)驗(yàn)(24說(shuō)明:本實(shí)驗(yàn)課程要求學(xué)生從三個(gè)模塊(見(jiàn)附表中選出四個(gè)實(shí)驗(yàn)題目,即從模塊一、模塊二中各擇一個(gè)實(shí)驗(yàn)題目,從模塊三中選擇二個(gè)。四個(gè)實(shí)驗(yàn)題目中設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)不得少于一個(gè)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)要提供設(shè)計(jì)方案,列舉可行的方案。實(shí)驗(yàn)前要交給指導(dǎo)老師批閱。例如:模塊一中選擇煙葉中煙堿的提取與定性分析測(cè)定(綜合性化學(xué)實(shí)驗(yàn),模塊二中選擇高錳酸鉀法測(cè)定蛋殼中CaO的含量(設(shè)計(jì)性化學(xué)實(shí)驗(yàn),模塊三中選擇聚乙烯醛縮甲醛膠水的制備(綜合性化學(xué)實(shí)驗(yàn),環(huán)保顏料氧化鐵黃的制備定(綜合性化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K一實(shí)驗(yàn)一茶葉中的咖啡因的提取及其紅外光譜的測(cè)定A茶葉中的咖啡因的提取一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1通過(guò)從茶葉中提取咖啡因?qū)W習(xí)固-液萃取的原理及方法。(2掌握索氏提取器的原理及作用。(3掌握升華原理及操作。二、實(shí)驗(yàn)原理茶葉中含有多種黃嘌呤衍生物的生物堿,其主要成分為含量約占1%~5%的咖啡因(Caffeine,又名咖啡堿,并含有少量茶堿和可可豆堿,以及11%~12%的丹寧酸(又稱(chēng)鞣酸,還有約0.6%的色素、纖維素和蛋白質(zhì)等。咖啡因的化學(xué)名為1,3,7-三甲基-2,6-二氧嘌呤,其結(jié)構(gòu)為:ONH3CNOCH3NNCH3NNHNN純咖啡因?yàn)榘咨槧罱Y(jié)晶體,無(wú)臭,味苦,置于空氣中有風(fēng)化性。易溶于水、乙醇、氯仿、丙酮、微溶于石油醚,難溶于苯和乙醚,它是弱堿性物質(zhì),水溶液對(duì)石蕊試紙呈中性反應(yīng)。咖啡因在100℃時(shí)失去結(jié)晶水并開(kāi)始升華,120℃升華顯著,178℃時(shí)很快升華。無(wú)水咖啡因的熔點(diǎn)為238℃?？Х纫蚓哂写碳ば呐K,興奮大腦神經(jīng)和利尿等作用,因此可單獨(dú)作為有關(guān)藥物的配方?？Х纫蚩捎扇斯ず铣煞ɑ蛱崛》ǐ@得。本實(shí)驗(yàn)采用索氏提取法從茶葉中提取咖啡因。利用咖啡因易溶于乙醇,易升華等特點(diǎn),以95%乙醇作溶劑,通過(guò)索氏提取器(或回流進(jìn)行連續(xù)抽提,然后濃縮、焙炒而得粗制咖啡因,在通過(guò)升華提取得到純的咖啡因。三、實(shí)驗(yàn)裝置1.索氏提取器:見(jiàn)圖2-17。2.回流提取裝置:在無(wú)索氏提取器的情況下,可采用回流冷凝裝置(圖3-13。但一般回流冷凝裝置所用溶劑量較大,且提取效果較索氏提取器差。3.升華裝置:具有較高蒸氣壓的固體物質(zhì),在加熱到熔點(diǎn)以下,不經(jīng)過(guò)熔融而直接變成蒸氣,蒸氣遇冷再凝結(jié)成固體的過(guò)程稱(chēng)為升華。用升華法可制得純度較高的產(chǎn)品,但此法損失較大。在蒸發(fā)皿中加入已充分干燥的待升華物質(zhì),蒸發(fā)皿上蓋一張帶有密集小孔的濾紙,再倒扣一個(gè)口徑比蒸發(fā)皿略小的玻璃漏斗。為避免蒸氣逸出,在漏斗頸部塞一小團(tuán)棉花。圖4-31即為常壓升華裝置。四、試劑與器材1.試劑茶葉,95%乙醇,生石灰。2.器材60ml索氏提取器一套,蒸發(fā)皿,玻璃漏斗,蒸餾頭,接受管,50ml錐形瓶,直形冷凝管。五、實(shí)驗(yàn)步驟稱(chēng)取5g茶葉末,將茶葉裝入濾紙?zhí)淄仓?把套筒小心地插入索氏提取器中,取50ml95%乙醇加入60ml平底燒瓶中,加入幾粒沸石,按圖2-17安裝好裝置。水浴加熱,連續(xù)提取22.5h后,提取液顏色較淡8,待溶液剛剛虹吸流回?zé)繒r(shí),立即停止加熱。安裝好蒸餾裝置(見(jiàn)圖3-2,水浴上進(jìn)行蒸餾,蒸出大部分乙醇并回收乙醇。殘液(約5~10ml倒入蒸發(fā)皿中,加入2g研細(xì)的生石灰粉,在玻璃棒不斷攪拌下蒸汽浴上將溶劑蒸干。再在石棉網(wǎng)上用小火小心地將固體焙炒至干。取一只合適的玻璃漏斗,罩在隔以刺有許多小孔的濾紙的蒸發(fā)皿上(見(jiàn)圖4-31。用小火小心加熱升華,若漏斗上有水汽應(yīng)用濾紙擦干。當(dāng)濾紙張出現(xiàn)白色針狀物時(shí),可暫停加熱,稍冷后仔細(xì)收集濾紙正反面的咖啡因晶體。殘?jiān)?jīng)拌和后可用略大的火再次升華。合并產(chǎn)品后稱(chēng)重,測(cè)熔點(diǎn)。產(chǎn)量約20~30mg。六、注意事項(xiàng)(1加入生石灰起中和作用以除去丹寧酸等酸性的物質(zhì)。生石灰一定要研細(xì)。(2乙醇將要蒸干時(shí),固體易濺出皿外,應(yīng)注意防止著火。(3升華前,一定要將水分完全除去,否則在升華時(shí)漏斗內(nèi)會(huì)出現(xiàn)水珠。遇此情況,則用濾紙迅速擦干水珠并繼續(xù)焙燒片刻而后升華。(4升華過(guò)程中必須嚴(yán)格控制加熱溫度。七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論純咖啡因?yàn)榘咨槧罹w,實(shí)驗(yàn)結(jié)果可用電子天平稱(chēng)重。本實(shí)驗(yàn)如沒(méi)有索氏提取器,也可用回流方法來(lái)提取咖啡因。思考題(1索氏提取器的原理是什么?與直接用溶劑回流提取比較有何優(yōu)點(diǎn)?(2升華前加入生石灰起什么作用?(3升華操作的原理是什么?(4為什么在升華操作中,加熱溫度一定要控制在被升華物熔點(diǎn)以下?(5為什么升華前要將水分除盡?(6除了升華還可以用何方法提純咖啡因?B咖啡因的紅外吸收光譜測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1了解傅里葉變換紅外光譜儀的工作原理,學(xué)習(xí)AVATAR360FT-IR的使用方法。(2掌握常用的固態(tài)物質(zhì)紅外制樣方法——溴化鉀壓片法。(3學(xué)習(xí)利用紅外吸收光譜對(duì)有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行定性鑒定的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理1.紅外吸收光譜有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)鑒定的重要方法之一,它主要能提供有機(jī)2.測(cè)定紅外光譜時(shí),不同類(lèi)型的樣品須采用不同的制樣方法。固態(tài)樣品一般可采用壓片法和糊狀法制樣。壓片法是將樣品與溴化鉀粉末混合研磨細(xì)和勻后,壓制成厚度約為1mm的透明薄片;糊狀法是將樣品研磨成足夠細(xì)的粉末,然后用液體石蠟或四氯化碳調(diào)成糊狀,然后將糊狀物薄薄地均勻涂布在溴化鉀晶片上。由于石蠟或四氯化碳本身在紅外光譜中有吸收,所以在解析譜圖時(shí)要將它們產(chǎn)生的吸收峰扣除。圖4-32是液體石蠟或四氯化碳的紅外吸收光譜圖。3.測(cè)繪樣品的紅外光譜圖僅僅是化合物結(jié)構(gòu)鑒定工作的第一步,更重要的是對(duì)紅外光譜圖進(jìn)行解析。紅外光譜圖中有很多吸收峰,含有豐富的結(jié)構(gòu)信息,但其中有許多我們還不能準(zhǔn)確地解釋。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō),主要應(yīng)掌握4000~1500cm-1官能團(tuán)特征頻率區(qū)的吸收峰和1500cm-1以下一些重要吸收峰的歸屬,并學(xué)會(huì)紅外標(biāo)準(zhǔn)譜圖的查閱或標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)的計(jì)算機(jī)檢索方法。三、儀器和試劑(1AVATAR360FT-IR紅外光譜儀或其他型號(hào)的紅外光譜儀器。(2紅外干燥燈、不銹鋼鑷子和樣品刮刀、瑪瑙研缽、試樣紙片、壓模、壓片機(jī)、磁性樣品架、無(wú)水乙醇浸泡的脫脂棉等。(3樣品和試劑:實(shí)驗(yàn)十二A中提取的咖啡因、溴化鉀粉末。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.開(kāi)啟儀器,啟動(dòng)計(jì)算機(jī)并進(jìn)入OMNIC窗口(第4.2.3節(jié)相關(guān)內(nèi)容。2.壓片法制樣:取1~2mg干燥試樣放入瑪瑙研缽中,加入100mg左右的溴化鉀粉末,磨細(xì)研勻。按照?qǐng)D4-33順序放好壓模的底座、底模片、試樣紙片和壓模體,然后,將研磨好的含試樣的溴化鉀粉末小心放入試樣紙片中央的孔中,將壓桿插入壓模體,在插到底后,輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)使加入的溴化鉀粉末鋪勻。把整個(gè)壓模放到壓片機(jī)的工作臺(tái)墊板上(見(jiàn)圖4-34,旋轉(zhuǎn)壓力絲桿手輪壓緊壓模,順時(shí)針旋轉(zhuǎn)放油閥到底,然后,緩慢上下壓動(dòng)壓把,觀察壓力表。當(dāng)壓力達(dá)到1×105~1.2×105kPa(約100~120kg/cm2時(shí),停止加壓,維持2~3min,反時(shí)針旋轉(zhuǎn)放油閥,壓力解除,壓力表指針回到“0”,放松壓力絲桿手輪,取出壓模,即可得到固定在試樣紙片孔中的透明晶片。將試樣紙片小心放在磁性樣品架的正中間,壓上磁性片。制好的試樣供下一步收集樣品圖時(shí)用。3.繪制試樣咖啡因的紅外光譜圖并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)檢索(詳見(jiàn)第4.收集樣品圖完成后,即可從樣品室中取出樣品架。并用浸有無(wú)水乙醇的脫脂棉將用過(guò)的研缽、鑷子、刮刀、壓模等清洗干凈,置于紅外干燥燈下烘干,以備制下一個(gè)試樣。五、譜圖解析1.對(duì)照試樣的結(jié)構(gòu),對(duì)紅外譜圖中的吸收峰進(jìn)行歸屬。4000~1500cm-1區(qū)域的每一個(gè)峰都應(yīng)討論,小于1500cm-1的吸收峰選擇主要的進(jìn)行歸屬。歸屬時(shí)可參考圖4-20和附錄3。2.記錄計(jì)算機(jī)譜庫(kù)檢索的結(jié)果,并對(duì)檢索結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)和討論。六、注意事項(xiàng)1.制樣時(shí),試樣量過(guò)多,制得的試樣晶片太“厚”,透光率差,導(dǎo)致收集到的譜圖中強(qiáng)峰超出檢測(cè)范圍;試樣量太少,制得的晶片太“薄”,收集到的譜圖信噪比差。2.紅外光譜實(shí)驗(yàn)應(yīng)在干燥的環(huán)境中進(jìn)行,因?yàn)榧t外光譜儀中的一些透光部件是溴化鉀等易溶于水的物質(zhì)制成,在潮濕的環(huán)境中極易損壞。另外,水本身能吸收紅外光產(chǎn)生強(qiáng)的吸收峰,干擾試樣的譜圖。七、思考與討論1.化合物的紅外光譜是怎樣產(chǎn)生的?它能提供哪些重要的結(jié)構(gòu)信息?2.為什么甲基的伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在高頻區(qū)?3.單靠紅外光譜解析能否得到未知物的準(zhǔn)確結(jié)構(gòu),為什么?4.含水的樣品是否能直接測(cè)定其紅外光譜,為什么?實(shí)驗(yàn)二黃連中小檗堿的提取和鑒定(設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)一、目的與要求1.通過(guò)對(duì)黃連中小檗堿的提取,掌握天然產(chǎn)物的提取技術(shù)。2.通過(guò)對(duì)小檗堿的鑒定,掌握一般生物堿的鑒別方法。3.通過(guò)查閱資料并結(jié)合所學(xué)知識(shí),初步了解并完成實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。二、基本原理黃連主含小檗堿,含量為5.20%-7.69%,還含黃連堿,甲基黃連堿、掌葉防己堿等,由于它們有相似結(jié)構(gòu),常統(tǒng)稱(chēng)為黃連生物堿。小檗堿異名為黃連素,在水或稀乙醇中結(jié)晶所得小檗堿為黃色針狀結(jié)晶。游離小檗堿微溶于冷水,易溶于熱水,幾乎不溶于冷乙醇、氯仿和乙醚。小檗堿和大分子有機(jī)酸生成的鹽在水中的溶解度都很小。小檗堿有季銨式、醛式、醇式,3種能互變的結(jié)構(gòu)式,以季銨式最穩(wěn)定。小檗堿的鹽都是季銨鹽,于硫酸小檗堿的水溶液中加入計(jì)算量的氫氧化鋇,生成棕紅色強(qiáng)堿性游離小檗堿,易溶于水,難溶于乙醚,稱(chēng)為季銨式小檗堿。如果于水溶性的季銨式小檗堿水溶液中加入過(guò)量的堿,則生成游離小檗堿的N+OCH3OCH3O沉淀,稱(chēng)為醇式小檗堿。如果用過(guò)量的氫氧化鈉處理小檗堿鹽類(lèi)則能生成溶于乙醚的游離小檗堿,能與羥胺反應(yīng)生成衍生物,說(shuō)明分子中有活性醛基,稱(chēng)為醛式小檗堿。小檗堿的提取方法主要有溶劑法(包括水或水-有機(jī)溶劑法、醇-酸水-有機(jī)溶劑法、堿化有機(jī)溶劑法、離子交換樹(shù)脂法、沉淀法等,通過(guò)生物堿特有的沉淀反應(yīng)和顯色反應(yīng)對(duì)其進(jìn)行鑒別。小檗堿的結(jié)構(gòu)式三、儀器和試劑1.儀器與材料100mL園底燒瓶、冷凝管、50mL、100mL燒杯各1只,10mL、25mL量筒各1個(gè),鐵架臺(tái)1個(gè)、漏斗1個(gè)、濾紙若干、滴管1個(gè)、蒸發(fā)皿、小試管三支等。2.試劑與原料黃連粉2.0g,體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇15mL,濃HCl10mL、蒸餾水、碘化鉍鉀試液、碘碘化鉀試液、硅鎢酸試液等。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.小檗堿的提取2.小檗堿的鑒定實(shí)驗(yàn)三煙葉中煙堿的提取與定性分析測(cè)定(綜合性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)煙葉中煙堿的提取及其紫外光譜分析A煙葉中煙堿的提取一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解生物堿的提取方法及其一般性質(zhì)。2.復(fù)習(xí)水蒸氣蒸餾的原理及其應(yīng)用,掌握小型水蒸氣蒸餾的裝置及其操作方法。二、實(shí)驗(yàn)原理煙堿又名尼古丁,是煙葉中的一種主要生物堿。學(xué)名:N-甲基-2[α(β,γ]-吡啶基四氫吡咯結(jié)構(gòu)式:由于它是含氮的堿,因此很容易與鹽酸反應(yīng)生成煙堿鹽酸鹽而溶于水。此提取液加入NaOH后可使煙堿游離。游離煙堿在100C左右具有一定的蒸氣壓,因此,可用水蒸氣蒸餾法分離提取。三、實(shí)驗(yàn)裝置如圖4-35或圖4-36所示。四、試劑或器材試劑:粗煙葉或煙絲,10%HCl,50%NaOH,0.5%乙酸,碘化汞鉀試劑,飽和苦味酸,紅色石蕊試紙。器材:10mL圓底燒瓶,100mL雙頸圓底燒瓶,冷凝管,15mL具支試管,T形管、接引管,3mL離心試管,10mL燒杯。五、實(shí)驗(yàn)步驟取香煙1/2~2/3支放入10mL圓底燒瓶,加入10%HCl6mL,裝上冷凝管回流20min。待瓶中混合物冷卻后倒入小燒杯中,用50NaOH%中和至明顯堿性(石蕊試紙檢驗(yàn),注意充分?jǐn)嚢琛⒒旌衔镛D(zhuǎn)入蒸餾試悉中,如圖4-34裝置進(jìn)行少量水蒸氣蒸餾(或如裝置圖4-36所示,取微型試管2支各收集3滴煙堿餾出液。在第一支試管中加幾滴飽和苦味酸;第二支試管中加2滴0.5%乙酸及2滴碘化汞鉀溶液,觀察有無(wú)沉淀生成。六、注意事項(xiàng)a根據(jù)熱源高度固定鐵架臺(tái)上鐵圈的位置。2.將100mL兩頸圓底燒瓶用鐵夾固定在墊有石棉網(wǎng)的圈上,注入25~30mL自來(lái)水和幾粒碎瓷片作沸石。3.將具支試管裝好樣品后,從雙頸燒瓶的上口插入,蒸餾試管的底部應(yīng)在燒瓶中水的液面之上。4.將蒸導(dǎo)管(T形管一端與二頸圓底燒瓶的側(cè)口相連,一端插入試管底部。5.用另一個(gè)鐵架臺(tái)上的鐵夾將冷凝管的位置調(diào)整好以后,使之與具支試管的支管相連,然后裝好接引管和接受容器。6.將冷凝管夾通入冷凝水以后,開(kāi)始加熱,待水沸騰產(chǎn)生蒸汽以后,用止水夾將T形管的上端夾緊,這時(shí)蒸汽就導(dǎo)入蒸餾試管中,開(kāi)始蒸餾。7.蒸餾完畢,應(yīng)先松開(kāi)止水夾,再移去熱源,以免因圓底燒瓶中蒸氣壓的降低而發(fā)生倒吸現(xiàn)象。七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論觀察煙堿的性質(zhì)。八、思考題a為什么要用鹽酸溶液提取煙堿?b水蒸氣蒸餾提取煙堿時(shí),為什么要用NaOH中和至明顯堿性?c如果沒(méi)有100mL蒸餾燒瓶,利用微型化學(xué)制備儀器你能組成微型水蒸氣蒸餾裝置嗎?試?yán)L裝置圖。B煙堿的紫外光譜分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)掌握紫外吸收光譜的原理和應(yīng)用范圍2、了解紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的工作原理,學(xué)習(xí)儀器的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)原理分子吸收紫外或可見(jiàn)光后,能在其價(jià)電子能級(jí)間發(fā)生躍遷。有機(jī)分子中有三種不同性質(zhì)的價(jià)電子:成鍵的σσσπππ****→→→→、n、、n。不同分子因電子結(jié)構(gòu)不同而有不同的電子能級(jí)和能級(jí)差,能吸收不同波長(zhǎng)的紫外光,產(chǎn)生特征的紫外吸收光譜。所以,紫外及可見(jiàn)吸收光譜能用于有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)鑒定,它主要能提供有機(jī)物中電子結(jié)構(gòu)方面的信息。在相同的測(cè)定條件下,指定波長(zhǎng)處的吸光度值與物質(zhì)的濃度成正比,因此紫外吸收光譜也能用于定量分析。有關(guān)紫外吸收光譜的基本原理請(qǐng)參閱朱明華《儀器分析》的“紫外-可見(jiàn)吸收光譜法”。檢測(cè)和記錄紫外及可見(jiàn)吸收光譜的儀器稱(chēng)作紫外可見(jiàn)光譜儀或紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(只能檢測(cè)紫外光區(qū)域的儀器稱(chēng)作紫外光譜儀或紫外分光光度計(jì)。一般的紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)檢測(cè)范圍在190~800nm。由于σσ*→σ*→、n、兩種電子躍遷所需的能量較大,只能吸收波長(zhǎng)較短(小于200nm的遠(yuǎn)紫外光,不能為普通的紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)所檢測(cè)。所以紫外光譜有較大的局限性,絕大部分飽和化合物在紫外和可見(jiàn)區(qū)域不產(chǎn)生吸收信號(hào),但具有共軛雙鍵的化合物或芳香族化合物能產(chǎn)生強(qiáng)吸收,是紫外光譜主要研究對(duì)象。煙堿的分子結(jié)構(gòu)中含有取代的苯環(huán)和四氫吡咯環(huán),所以能用紫外光譜法測(cè)定。三、儀器和試劑1、TU-1810紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)。2、1cm石英吸收池,膠頭滴管,鏡頭紙等。3、樣品和試劑:A中提取的煙堿樣品、去離子水。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1、開(kāi)啟紫外光譜儀按儀器說(shuō)明書(shū)開(kāi)啟儀器,選擇“光譜測(cè)量”方式,打開(kāi)“光譜測(cè)量”工作窗口。2、設(shè)定參數(shù)設(shè)定波長(zhǎng)掃描范圍為開(kāi)始波長(zhǎng)600nm,結(jié)束波長(zhǎng)200nm;掃描速度:快速;測(cè)光方式:Abs(即吸光度等。3、制樣及采集樣品譜圖以水為溶劑測(cè)定煙堿:將去離子水注入石英吸收池,用鏡頭紙輕輕擦干吸收池的外壁,然后將其插入樣品池架,單擊命令條上的“baseline”鍵,作基線校正。然后,取出吸收池,用滴管吸取少量煙堿餾出液加入,攪拌均勻。重新將吸收池插入樣品池架。單擊命令條上的“Start”鍵。采集樣品的光譜圖。4、譜圖處理和打印在所采集的紫外光譜圖上標(biāo)注最大吸收波長(zhǎng)并設(shè)置打印格式。做法為選擇菜單【數(shù)據(jù)處理】→【峰值檢出】(或單擊相應(yīng)的工具按鈕,彈出峰值檢出對(duì)話框,同時(shí)顯示當(dāng)前通道的譜圖及峰和谷的波長(zhǎng)值?？稍趯?duì)話框的“坐標(biāo)”,“頁(yè)面設(shè)置”等欄目中設(shè)置想要的譜圖格式。需要打印時(shí),按對(duì)話框中的“打印”即可。五、譜峰的歸屬根據(jù)紫外光譜的基本原理和煙堿的分子結(jié)構(gòu),解釋煙堿紫外光譜圖中各個(gè)吸收帶是由哪種電子躍遷產(chǎn)生的什么吸收帶。六、注意事項(xiàng)1、在測(cè)定樣品的紫外吸收光譜之前,必須對(duì)空白樣品(即純?nèi)軇┻M(jìn)行基線校正,以消除溶劑吸收紫外光的影響。用同一種溶劑連續(xù)測(cè)定若干個(gè)樣品時(shí),只需做一次基線校正。因?yàn)樾Ｕ龜?shù)據(jù)能自動(dòng)保存在當(dāng)前內(nèi)存中,可供反復(fù)使用。2、紫外光譜的靈敏度很高,應(yīng)在稀溶液中進(jìn)行測(cè)定,因此測(cè)定時(shí)加樣品應(yīng)盡量少。3、取、放吸收池時(shí),盡量不接觸吸收池的透光面,以免將其磨毛;吸收池在插入樣品池架前,需將其外壁體擦干,否則水或其他溶劑帶入樣品池室會(huì)使其腐蝕。七、思考題紫外光譜適合于分析哪些類(lèi)型的化合物?你合成過(guò)的化合物中哪幾個(gè)能用紫外光譜分析,哪幾個(gè)不能用紫外光譜分析,為什么?實(shí)驗(yàn)四玉米須中黃酮和多糖的提取、鑒別與含量測(cè)定(設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)一、目的與要求通過(guò)對(duì)玉米須中黃酮和多糖的分步提取、鑒別和含量測(cè)定,掌握天然產(chǎn)物的提取、鑒別和含量測(cè)定的方法。二、基本原理黃酮類(lèi)化合物多為結(jié)晶性固體,少數(shù)(如黃酮苷類(lèi)為無(wú)定形粉末。黃酮類(lèi)化合物多為黃色,其顏色的深淺與其是否具有交叉共扼體系、助色團(tuán)的多少有關(guān),一般具有交叉共軛體系的黃酮類(lèi)化合物(如黃酮、黃酮醇、查耳酮多呈黃色或顏色較深,而不含有交叉共軛體系的黃酮類(lèi)化合物(如二氫黃酮、二氫查耳酮、異黃酮多為無(wú)色或顏色較淺。黃酮類(lèi)化合物在紫外光下一般具有熒光,熒光的顏色與分子的結(jié)構(gòu)有關(guān)。黃酮類(lèi)化合物的溶解度因其結(jié)構(gòu)及存在的狀態(tài)(苷或苷元、單糖苷、雙糖苷或三糖苷不同而有很大的差異。一般的游離黃酮苷元難溶或不溶于水,易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙腈等有機(jī)溶劑及稀堿中。黃酮類(lèi)化合物糖苷化后,水溶性增加,脂溶性降低,一般易溶于熱水、甲醇、乙醇及稀堿溶液,而難溶于苯、乙醚、氯仿、石油醚等親脂性有機(jī)溶劑。游離黃酮和黃酮苷一般都含酚羥基,故都可溶于堿中,加酸后又沉淀出來(lái),可利用此性質(zhì)提取、分離黃酮類(lèi)化合物。玉米須中含黃酮類(lèi)物質(zhì),能清除羥基和DPPH自由基,有調(diào)節(jié)小鼠脂質(zhì)代謝、抗衰老和抗疲勞作用。研究結(jié)果表明低濃度的玉米須提取物也有很好的抗氧化能力。多糖又稱(chēng)多聚糖(polysaccharide,由單糖聚合成聚合度大于10的極性大分子,分子量為數(shù)萬(wàn)至數(shù)百萬(wàn),是構(gòu)成生命活動(dòng)的4大基本物質(zhì)之一,與生命的多種生理功能密切相關(guān)。多糖是自然界含量最豐富的生物聚合物,幾乎存在于所有生物體中。多糖的種類(lèi)繁多,傳統(tǒng)水提法是研究和應(yīng)用的最多的一種方法。水提法可用水煎煮提取,也可用冷水浸提。玉米須多糖在玉米須中含量1~4%,是玉米須最主要的水溶性成分之一。大量試驗(yàn)證明多糖具有抗病毒、增強(qiáng)免疫力、抗腫瘤、延緩衰老、降血糖、抗凝血等多種功效。三、儀器和試劑1.儀器圓底燒瓶、冷凝管燒杯2只,10mL、50mL量筒各1個(gè),濾布,滴管,蒸發(fā)皿,pH試紙,玻璃棒,恒溫槽,減壓裝置一套。紫外分光光度計(jì),容量瓶。2.試劑玉米須10.0g(干燥至恒重,過(guò)40目篩,精密稱(chēng)取乙醇、蒸餾水、濃鹽酸、濃硫酸、苯酚、三氯化鋁、鋅粉、萘酚四、實(shí)驗(yàn)步驟1g玉米須放入150ml的圓底燒瓶中,以30倍水量、恒溫水浴鍋加熱至90℃,開(kāi)始計(jì)時(shí),反應(yīng)1h,離心3min(3500轉(zhuǎn)/min,上清液抽濾,1.提取(1黃酮苷取玉米須柱頭2.0g放入圓底燒瓶中,以1∶20為料液比,用60%乙醇于80℃水浴內(nèi)提取1h;倒出,加入10mL溶劑提取30min,共提取2次,合并兩次提取液過(guò)濾后,置50mL容量瓶中定容。(2多糖取玉米須柱頭2.0g放入圓底燒瓶中,以1∶20為料液比,用蒸餾水于90℃水浴內(nèi)提取1h,倒出,加入10mL溶劑提取30min,共提取2次,合并兩次提取液過(guò)濾后,置50mL容量瓶中定容。2.鑒別(1α萘酚試驗(yàn)(Molisch紫環(huán)反應(yīng)取檢品的水溶液1ml,加5%萘酚試液數(shù)滴振搖后,沿管壁滴入5-6滴濃硫酸,使成兩液層,待2-3分鐘后,兩層液面出現(xiàn)紫紅色環(huán)(糖、多糖或甙類(lèi)。多糖類(lèi)遇濃硫酸被水解成單糖,單糖被濃硫酸脫水閉環(huán),形成糠醛類(lèi)化合物,在濃硫酸存在下與α萘酚發(fā)生酚醛縮合反應(yīng),生成紫紅色縮合物。(2鹽酸一鎂(或鋅粉試驗(yàn)取檢品的乙醇溶液1ml,加放少量鎂粉(或鋅粉,然后加濃鹽酸4-5滴,置沸水浴中加熱2-3分鐘,如出現(xiàn)紅色示有游離黃酮類(lèi)或黃酮甙(以同法不加鎂或粉做一對(duì)照,如兩管都顯紅色則有花色素存在。如繼續(xù)加碳酸試液使成堿笥即變成紫色雙轉(zhuǎn)變?yōu)樗{(lán)色,即證明含花色素。黃酮類(lèi)的乙醇溶液,在鹽酸存在的情況下,能被鎂粉還原,生成花色甙元而呈現(xiàn)紅色或紫色反應(yīng)(個(gè)別為淡黃色、橙色、紫色或藍(lán)色。這是由于酮類(lèi)化合物分子中含有一個(gè)堿性氧原子,致能溶于稀酸中被還原成帶四價(jià)的氧原子即鋅鹽。本法是鑒別黃酮類(lèi)的一個(gè)反應(yīng)。但花色素本身在酸性下(不需加鎂粉呈紅色,應(yīng)加以區(qū)別。3.含量測(cè)定方法(1黃酮含量測(cè)定2g玉米須40mL乙醇,提取出來(lái)的提取液濃縮至接近50mL(小于50mL,然后用60%乙醇定容至50mL,搖勻,過(guò)濾,精密移取續(xù)濾液4mL于10mL容量瓶中,精密加入0.1mol/L三氯化鋁甲醇顯色劑溶液4ml,搖勻,定容,放置10分鐘。以60%乙醇為空白,測(cè)定吸光度,代入上述回歸方程中,計(jì)算出百分含量。Y=29.302X+0.0213相關(guān)系數(shù):r=0.9999。黃酮在4ug-20ug/mL范圍內(nèi),吸收度和糖含量呈良好的線性關(guān)系。(2多糖含量測(cè)定取玉米須柱頭2.0g放入圓底燒瓶中,以1∶20為料液比,用蒸餾水于90℃水浴內(nèi)提取1h,倒出,加入10mL溶劑提取30min,共提取2次,合并兩次提取液過(guò)濾后,置50mL容量瓶中定容。取濾液5mL,定容于25ml容量瓶,搖勻。從25ml容量瓶中移液0.5ml至10mL具塞試管,加1ml5%苯酚,3.5ml濃硫酸,40℃恒溫水浴30min,自然冷卻15min至室溫,在490nm處測(cè)吸光度,在標(biāo)準(zhǔn)曲線上計(jì)算出濃度,最后計(jì)算出得率。同時(shí)精密吸取蒸餾水0.5ml,于10ml試具塞試管中,加入5%苯酚溶液1mL,迅速加入3.5ml濃硫酸,迅速搖勻,同法做空白在490nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸收度(A值如下:y=0.0038+5.91x,相關(guān)系數(shù),r=0.9999,在糖含量60~140μg/mL范圍內(nèi),吸收度和糖含量呈良好的線性關(guān)系。模塊二實(shí)驗(yàn)五高錳酸鉀法測(cè)定蛋殼中CaO的含量(設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)間接氧化還原測(cè)定CaO的含量。2.鞏固沉淀分離、過(guò)濾洗滌與滴定分析基本操作。3.培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的能力二、實(shí)驗(yàn)原理雞蛋殼的主要成分為CaCO3,其次為MgCO3、蛋白質(zhì)、色素以及少量的Fe、Al。利用蛋殼中的Ca2+與草酸鹽形成難溶的草酸鹽沉淀,將沉淀經(jīng)過(guò)濾洗滌分離后溶解,用高錳酸鉀法測(cè)定224CO-含量,換算出CaO的含量,反應(yīng)如下:222424CaCOCaCO+-+==↓24244224CaCOHSOCaSOHCO+==+22244225HCO2MnO6H2Mn+10CO8HO-++++→↑+某些金屬離子(Ba2+,Sr2+,Mg2+,Pb2+,Cd2+等與224CO-能形成沉淀對(duì)測(cè)定Ca2+有干擾。三、實(shí)驗(yàn)步驟1.蛋殼的處理。2.CAO含量的測(cè)定。四、思考題1.用高錳酸鉀滴定草酸根時(shí),應(yīng)注意哪些事項(xiàng)?2.用4224(NHCO沉淀Ca2+,為什么要先在酸性溶液中加入沉淀劑,然后在70~80℃時(shí)滴加氨水至甲基橙變黃,使224CaCO沉淀?3.為什么沉淀要洗至無(wú)Cl-離子為止?4.如果將帶有224CaCO沉淀的濾紙一起投入燒杯,以硫酸處理后再用4KMnO滴定,這樣操作對(duì)結(jié)果有什么影響?實(shí)驗(yàn)六維生素C藥片中抗壞血酸含量的測(cè)定(綜合性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握標(biāo)定I2標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的原理和方法。2.掌握直接碘量法及其操作。二、實(shí)驗(yàn)原理維生素C又稱(chēng)抗壞血酸,屬水溶性維生素。它廣泛存在水果和蔬菜中,辣椒,山楂,番茄中含量尤為豐富。維生素C具有許多對(duì)人體健康有益的功能,臨床上用于壞血病的預(yù)防與治療,也用于貧血,過(guò)敏性皮膚病,高血脂癥和感冒的治療。成年人每日應(yīng)維持維生素45mg左右,兒童40mg。維生素屬于外源性維生素,人體不能合成,必須從食物中攝取。在日常生活中,烹調(diào)食物過(guò)熟會(huì)破壞其中的維生素,水果過(guò)熟維生素含量也會(huì)減少。因?yàn)榫S生素還是一種還原劑,其于烯二醇基極易被氧化,因此可間接防止其他物質(zhì)被氧化,所以維生素也是一種抗氧化性,可以抑制由吸煙而形成的活性生化氧化劑,延緩機(jī)體的衰老。維生素藥片由維生素C和添加劑組成,呈白色或略帶淡黃色。本實(shí)驗(yàn)采用碘量法測(cè)定維生素藥片中抗壞血酸的含量。碘量法是基于I2的氧化性及I-的還原性進(jìn)行測(cè)定的方法。固體碘在水中溶解度很小且容易揮發(fā),通常將I2溶解于KI溶液以配成碘溶液,溶液保存于棕色磨口瓶中。,碘液可以用As2O3標(biāo)定,也可以用已標(biāo)定的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定。用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定I2標(biāo)準(zhǔn)溶液,接近終點(diǎn)時(shí),溶液呈淺黃色,加入淀粉指試劑(如滴定前加入,由于碘一定粉吸附化合物的形成,不易與Na2S2O3反應(yīng),給滴定帶來(lái)誤差,繼續(xù)滴定至藍(lán)色消失即為終點(diǎn)。用已經(jīng)標(biāo)定的I2標(biāo)準(zhǔn)溶液直接測(cè)定維生素藥片中抗壞血酸含量,抗壞血酸分子中的烯二醇基可被I2氧化成二酮基,即由于抗壞血酸在堿性溶液中易被空氣氧化,因此在地定時(shí)需加入HAc,使反應(yīng)在弱酸條件下進(jìn)行,以減少副反應(yīng)的發(fā)生。用淀粉溶液作為指示劑,終點(diǎn)時(shí),過(guò)理的I2與淀粉生成藍(lán)色的加合物,反應(yīng)很靈敏。三、儀器與試劑1.儀器移液管,錐形瓶,容量瓶,酸式滴定管。2.試劑Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.02mol/L需標(biāo)定。I2標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.01mol/L,維生素藥片,淀粉指示劑(0.5%,乙酸溶液(2mol/L,KI(AR,K2Cr2O7(分析純,Na2S2O3(化學(xué)純四、實(shí)驗(yàn)步驟1.標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定(10.02mol/LNa2S2O3溶液的配制用臺(tái)式天平稱(chēng)取Na2S2O35H2O約1.2g,溶于適量剛煮沸并已冷卻的水中,加入約0.02g后,稀釋至250ml,至入細(xì)口試劑瓶中,放置1~2周后標(biāo)定。(20.01mol/LI2溶液的配制在臺(tái)式天平稱(chēng)取I2(預(yù)先磨細(xì)過(guò)1.2~1.3g,置于250ml燒,加2.4gKI(s,再加入少量水,攪拌,待全部溶解后,加水稀釋至250ml?；旌蠐u勻后,儲(chǔ)藏在棕色細(xì)口瓶中,放置于暗處。(3Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定精確稱(chēng)取0.12g基準(zhǔn)試劑(先干燥過(guò)于100ml小燒杯中,用少量水溶解后轉(zhuǎn)入100ml容量瓶中,用水稀釋至刻度。從中移取25.00ml于250ml錐形瓶中(最后用帶有磨口塞的錐形瓶或碘瓶,加入10~20ml水使之溶解。加0.4gKI(s、10ml2mol/LHCl,充分混合溶解后,蓋好塞子以防止I2因揮發(fā)而損失,在暗處放置5min,然后加50ml水稀釋,用Na2S2O3溶液滴定到溶液呈淺黃綠色時(shí),加2ml淀粉溶液。繼續(xù)滴入Na2S2O3溶液,直至藍(lán)色剛剛消失而出現(xiàn)Cr3+綠色為止。平行滴定2~3次。由消耗Na2S2O3溶液的體積計(jì)算其濃度。(40.01mol/LI2標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度標(biāo)定用移液管量取25.00mlNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液于錐形瓶中,加50ml水,2ml淀粉指示劑,用I2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至呈穩(wěn)定的藍(lán)色且30s不退為終點(diǎn)。重復(fù)滴定2~3次。2.維生素C藥片中抗壞血酸含量的測(cè)定(1準(zhǔn)確稱(chēng)取10片維生素C藥片,小心研細(xì),準(zhǔn)確稱(chēng)取相當(dāng)2片質(zhì)量的粉末(ms于50ml的小燒杯中,加2mol/L乙酸溶液20ml和新煮沸過(guò)并冷卻的蒸餾水適量,溶解后轉(zhuǎn)移到100ml容量中,稀釋至刻度,搖勻。經(jīng)干燥濾紙迅速過(guò)濾,濾液備用。(2用移液管準(zhǔn)確量取25.00ml濾液于碘量瓶中,加2ml淀粉指示劑,立即用I2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈穩(wěn)定的藍(lán)色,重復(fù)滴定3次,計(jì)算抗壞血酸的含量。(3空白試驗(yàn)準(zhǔn)確量取未加維生素C藥片的上述溶液25.00ml,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。五、數(shù)據(jù)處理根據(jù)結(jié)果分別求出I2標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和維生素C藥片中抗壞血酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù),即維生素C=CI2×(V試樣-V空白×M維生素C100六、思考題1.維生素C藥片溶解時(shí)為什么用新煮沸放冷的蒸餾水?2.若用NaS2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定I2標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),淀粉指示劑在什么時(shí)候加入比較合適?為什么?3.為什么滴定是碘量瓶不能激烈搖動(dòng)?4.為什么碘標(biāo)準(zhǔn)溶液不宜用純碘直接配制?5.維生素C本身是一種酸,為什么測(cè)定時(shí)還要加酸?實(shí)驗(yàn)七補(bǔ)鋅口服液葡萄糖酸鋅的綜合實(shí)驗(yàn)(綜合性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康钠咸烟撬徜\是近年來(lái)開(kāi)發(fā)的的一種補(bǔ)鋅四品添加劑。人體缺鋅會(huì)造成生長(zhǎng)停滯、自發(fā)性味覺(jué)減退或創(chuàng)傷愈合不良等現(xiàn)象,從而發(fā)生各種疾病。以往常用硫酸鋅作添加劑,但它對(duì)人體的腸胃道有一定的刺激作用,而且吸收率也比較低。葡萄糖酸鋅則有吸收率高、副作用少、使用方便等特點(diǎn),是20世紀(jì)80年代中期發(fā)展起來(lái)的一種補(bǔ)鋅添加劑,特別是作為兒童食品、糖果的添加劑,應(yīng)用日趨廣泛。合成葡萄糖酸鋅的方法很多,可分為直接合成法和間接合成法兩大類(lèi)。葡萄糖酸鋅的純度分析可采用絡(luò)合滴定法。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)要求達(dá)到如下目的:(1學(xué)習(xí)和掌握合成簡(jiǎn)單藥物的基本方法。(2學(xué)習(xí)并掌握葡萄糖酸鋅的合成。(3進(jìn)一步鞏固絡(luò)合滴定分析法。(4了解鋅的生物意義。二、實(shí)驗(yàn)原理葡萄糖酸鋅為白色或接近白色的結(jié)晶性粉末,無(wú)臭略有不適味,溶于水,易100ms25.00×溶于沸水,15℃時(shí)飽和溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%,不溶于無(wú)水乙醇、氯仿和乙醚。葡萄糖酸鋅是以葡萄糖酸鈣和硫酸鋅(或硝酸鋅等為原料直接合成。其反應(yīng)為:Ca(C6H11O72+ZnSO4=Zn(C6H11O72+CaSO4這類(lèi)方法的缺點(diǎn)是產(chǎn)率低、產(chǎn)品純度差。在pH≈10的溶液中,鉻黑T(EBT與Zn+形成比較穩(wěn)定的酒紅色螯合物(Zn-EBT,而EDTA與Zn+能形成更為穩(wěn)定的無(wú)色螯合物。因此滴定至終點(diǎn)時(shí),鉻黑T便被EDTA從Zn-EBT中置換出來(lái),游離的鉻黑T在pH值在8~11之間的溶液中呈純藍(lán)色。Zn-EBT+EDTA=Zn-EDTA+EBT酒紅色純藍(lán)色葡萄糖酸鋅溶液中游離的鋅離子也可與EDTA形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,因此EDTA滴定法能確定葡萄糖酸鋅的含量。三、實(shí)驗(yàn)用品1.儀器臺(tái)秤,蒸發(fā)皿,布氏漏斗,吸濾瓶,電子天平,滴定管(50mL,移液管(25mL,燒杯,容量瓶。2.試劑葡萄糖酸鈣,ZnSO4.7H2O,硫酸(1mol/L,乙醇(95%,NH3.H2O-NH4Cl緩沖溶液(pH≈10,活性炭,乙二胺四乙酸二鈉鹽(簡(jiǎn)稱(chēng)EDTA,AR,Zn粒,氨水(1:1,HCl(6mol/L,鉻黑T(s,1%。四、實(shí)驗(yàn)步驟用適量水溶解葡萄糖酸鋅粗品,加熱(90℃至溶解,趁熱抽濾,濾液冷卻至室溫,加10mL95%乙醇,充分?jǐn)嚢?結(jié)晶析出后抽濾至干,得精品,在50℃烘干,稱(chēng)量,可得供壓制片劑的葡萄糖酸鋅。本品可作為營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)劑(鋅強(qiáng)化劑。用于代乳品時(shí),每升代乳品含鋅量不得超過(guò)6mg。2.葡萄糖酸鋅含量測(cè)定:設(shè)計(jì)EDTA滴定法測(cè)定葡萄糖酸鋅含量的實(shí)驗(yàn)步驟。五、注意事項(xiàng)(1反應(yīng)需在90℃恒溫水浴中進(jìn)行。這是由于溫度太高,葡萄糖酸鋅會(huì)分解,溫度太低,則葡萄糖酸鋅的溶解度降低。(2用乙醇為溶劑進(jìn)行重結(jié)晶時(shí),開(kāi)始有大量膠狀葡萄糖酸鋅析出,不易攪拌,可用竹棒代替玻璃棒進(jìn)行攪拌。乙醇溶液全部回收。(3在裝柱過(guò)程中注意保持液面始終高于樹(shù)脂層。(4配制鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),為防止鋅與酸劇烈反應(yīng),必須加蓋表面皿,定量轉(zhuǎn)移須吹洗表面皿并多次淋洗燒杯。(5葡萄糖酸鋅加水不溶時(shí),可微熱。六、結(jié)果和討論(1計(jì)算葡萄糖酸鋅的產(chǎn)率。(2列表記錄EDTA標(biāo)定過(guò)程,計(jì)算EDTA的量濃度。(3列表記錄葡萄糖酸鋅測(cè)定過(guò)程,計(jì)算葡萄糖酸鋅產(chǎn)品的純度。七、思考題1.根據(jù)葡萄糖酸鋅制備的原理和步驟,比較直接法和間接法制備葡萄糖酸鋅的優(yōu)缺點(diǎn)。2.葡萄糖酸鋅可以用哪幾種方法進(jìn)行結(jié)晶?3.可否用如下的化合物與葡萄糖酸鈣反應(yīng)來(lái)制備葡萄糖酸鋅?為什么?ZnO,ZnCO3,ZnCl2,Zn(CH3COO24.設(shè)計(jì)一方案制備葡萄糖酸亞鐵。5.試解釋以鉻黑T為指示劑的標(biāo)定實(shí)驗(yàn)中的幾個(gè)現(xiàn)象:(1滴加氨水至開(kāi)始出現(xiàn)白色沉淀;(2假如緩沖溶液后沉淀又消失;(3用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由酒紅色變?yōu)榧兯{(lán)色。6.用鉻黑T作指示劑時(shí),為什么要控制pH≈10?八、參考文獻(xiàn)(1《無(wú)機(jī)精細(xì)化學(xué)品的制備和應(yīng)用》,熊加林等,北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1999。(2《無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》,周惠琳等,廣州:暨南大學(xué)出版社,1993。(3《大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》,浙江大學(xué)、華東理工大學(xué)、四川大學(xué)合編,北京:高等教育出版社,2002。模塊三實(shí)驗(yàn)八1,2,4,-三唑的制備(設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)Preparationof1H-1,2,4-三唑-triazole一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鉄o(wú)取代三唑環(huán)的合成和應(yīng)用;了解文獻(xiàn)資料的收集和整理;學(xué)會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析。二、實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)資料寫(xiě)出本實(shí)驗(yàn)的可能反應(yīng)機(jī)理。[應(yīng)用與發(fā)展]根據(jù)文獻(xiàn)資料用自己的語(yǔ)言總結(jié)出該化合物的應(yīng)用、意義等。三、實(shí)驗(yàn)儀器和試劑(實(shí)驗(yàn)前要根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容寫(xiě)出詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)儀器名稱(chēng),熟悉實(shí)驗(yàn)儀器及所涉及到儀器設(shè)備的使用帶機(jī)械攪拌蒸餾裝置(尾氣吸收等,有機(jī)溶劑重結(jié)晶反應(yīng)裝置。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在配有溫度計(jì),蒸餾頭、直型冷凝器,機(jī)械攪拌和恒壓滴液漏斗的100ml四口瓶中,加入甲酰胺(0.8mol,加熱攪拌至一定溫度,攪拌并在一定時(shí)間內(nèi)滴加80%水合肼,逸出的氨氣和甲酸引入吸收瓶(內(nèi)盛20%-30%H2SO4吸收。滴加完畢,在于180-185℃下繼續(xù)反應(yīng)一段時(shí)間,然后冷至130-140℃,傾倒于燒杯或表面皿中,用玻璃棒攪拌冷卻析出固體,過(guò)濾得粗產(chǎn)品1,2,4-三唑,記錄產(chǎn)品質(zhì)量,用溶劑重結(jié)晶得白色結(jié)晶,記錄產(chǎn)量,換算產(chǎn)率。熔點(diǎn)117-120℃。(IRv:3129,3097,3055,2926,1764,1532,1484,1362,1272,1258,1180cm-1為了了解反應(yīng)及反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)的影響,完成了幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:1:改變物料配比加入甲酰胺后,使用電爐子加熱至180℃,使反應(yīng)液保持在180℃下滴加80%的水合肼,滴加時(shí)間為90min。滴畢,180℃保溫30min,撤掉熱源,冷至130-140℃,2.1:改變滴加時(shí)間加入22.6g(2mol甲酰胺后,使用電爐子加熱至180℃,使反應(yīng)液保持在180℃下滴加80%的水合肼12.6g。滴畢,180℃保溫30min,撤掉熱源,冷至注:同學(xué)們應(yīng)在實(shí)驗(yàn)前認(rèn)真熟悉所用磨口儀器的安裝及其注意事項(xiàng)。參考文獻(xiàn):[1]PanwDDE.Newantifungalagentsandpreparations[工].InternationalJournalofAntimicrobialAgents2000,16:147—150.[2]周文明,王昌釗,李長(zhǎng)杰,等.新三唑類(lèi)化合物的合成及抑菌活性研究[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào),2005,33(6:147—150.[3]白雪,周成合,米佳麗.三唑類(lèi)化合物研究與應(yīng)用[J].化學(xué)研究與應(yīng)用,2007,19(7:721—729.derivativesofFlueonazole:synthesisandantifunhalactivities[J].BioorganicandMedicinalChemistryLette墻,2004,12(12:6255—6269.[5]KhanaFR,SmithbLJ.EvaluatingfungicidesforcontrollingCercospomleafspotonsugarbeet[J].CropProtection,2005,24:79—86.[6]HorsleyRD,PedersonJD,SehwarzPB,eta1.Integrateduseoftebueonazoleandfnsariumheadblight一脅194—197.[7]楊典文.1,2,4.三唑類(lèi)化合物的合成[J].浙江化工,2004,35(7:4-5.[8]馬曉燕,王國(guó)強(qiáng),田戰(zhàn)省.1,2,4-三唑的制備方法[J].火炸藥,1997(4:51—52.[9]馬曉燕,程永清,寧榮昌.1,2,4-三唑的合成工藝研究[J].陜西化工,1998(3:26—28.實(shí)驗(yàn)九聚乙烯縮甲醛膠水的制備(綜合性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解聚合物化學(xué)反應(yīng)的基本特征。2.掌握由聚乙烯醇縮甲醛的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理聚乙烯醇與甲醛H+的催化作用下發(fā)生縮合反應(yīng)聚乙烯醇與甲醛的縮合反應(yīng)是分步進(jìn)行的,首先形成半縮醛(1、且在H+存在下轉(zhuǎn)化成碳正離子(2、然后與相鄰的羥基作用而得縮醛(3、式中,ROH代表聚乙烯醇。聚乙烯醇縮甲醛膠水最初只是代替糨糊及動(dòng)植物膠,文具膠等來(lái)使用,20世紀(jì)70年代開(kāi)始用于民用建設(shè),此后又應(yīng)用壁紙、玻璃、瓷磚等的粘貼,目前作為膠黏劑也廣泛應(yīng)用于內(nèi)外墻涂料、水泥地面涂料的基料等。三、實(shí)驗(yàn)儀器與試劑1.儀器250ml三口瓶,回流冷凝管,攪拌器,小型水浴,滴液漏斗,溫度計(jì)。2.試劑聚乙烯醇(PVA,37%甲醛水溶液,去離子水,1:4鹽酸,8%NaOH溶液。四、實(shí)驗(yàn)步驟在250ml三口瓶中加入7gPVA及70ml去離子水,水浴加熱至95℃強(qiáng),攪拌使PVA全部溶解,溶解后將溫度降至85℃,加入1:4鹽酸0.5ml左右,調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH值為1~3,再加入3ml甲醛(37%,維持90℃下攪拌反應(yīng)40~60min,體系逐漸變稠,可取少許產(chǎn)品用紙?jiān)囼?yàn)其粘接性。當(dāng)有滿意的粘接性后立即加入1.5ml8%NaOH溶液,調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH值為8~9,冷卻后將無(wú)色透明黏稠的液體從三口瓶中倒出,即聚乙烯醇縮甲醛膠水。五、思考題1.如何加速PVA的溶解?2.最后加入NaOH的作用是什么?六、注意事項(xiàng)1.整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中攪拌要充分均勻,當(dāng)體系變黏稠出現(xiàn)氣泡或有絮狀物產(chǎn)生時(shí)應(yīng)馬上加入NaOH溶液,終止反應(yīng)。2.工業(yè)上生產(chǎn)膠水時(shí),為了降低游離甲醛的含量,常在pH值調(diào)整至7~8后加入少量尿素,發(fā)生脲醛化反應(yīng)。七、實(shí)驗(yàn)導(dǎo)讀膠黏劑的發(fā)展概述凡是能把同種的或不同種的固體材料表面連接在一起的媒介物質(zhì)統(tǒng)稱(chēng)為膠黏劑,通過(guò)膠黏劑的粘接力使固體表面連接在一起的方法叫做粘接或膠接。數(shù)千年前,人類(lèi)就注意到自然界中的粘接現(xiàn)象,例如甲殼動(dòng)物牢固地粘貼于巖石上等。自然界存在的粘接現(xiàn)象啟發(fā)人類(lèi)利用粘接作為連接物體的方法。早期的膠黏劑都來(lái)源于天然物質(zhì),例如用來(lái)黏合箭頭、矛頭的松脂、天然瀝青以及骨膠、石灰等。在長(zhǎng)期使用天然膠黏劑的時(shí)期,粘接技術(shù)未能得到顯著的發(fā)展。直到20世紀(jì)初,美國(guó)發(fā)明酚醛樹(shù)脂開(kāi)始,膠黏劑和粘接技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的發(fā)展時(shí)期,在人類(lèi)社會(huì)中占有了重要的地位。膠黏劑在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)中都有著重大作用。例如在航空航天工業(yè)、汽車(chē)及車(chē)輛制造工業(yè)、電子電氣工業(yè)以及醫(yī)學(xué)方面等都有著廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)代的航空工業(yè)大都使用高性能的酚醛-縮醛類(lèi)結(jié)構(gòu)膠黏劑。目前,制造每架飛機(jī)大約需要400~2200kg的膠黏劑,并且單機(jī)使用膠黏劑的數(shù)量常常代表一個(gè)國(guó)家飛機(jī)制造工業(yè)的工藝水平。在電子、電氣工業(yè)中,膠黏劑主要作為絕緣材料、浸漬材料和灌封材料投入使用,所用的膠黏劑大部分為改性環(huán)氧、酚醛-縮醛及有機(jī)硅聚合物方面的產(chǎn)品。在醫(yī)學(xué)方面,以各種丙烯酸酯聚合物或單體為基料的膠黏劑有廣泛的應(yīng)用,例如在施行各種骨折接骨手術(shù)、胸腔手術(shù)中的骨質(zhì)粘接,皮膚破損的粘接及止血等都是重要的應(yīng)用范例。膠黏劑品種繁多,組成不一,主要組分為黏料,加以其他助劑,組成膠黏劑。作為膠黏劑主要組分的黏料,要求有良好的黏附性和潤(rùn)濕性。當(dāng)今的膠黏劑大都采用合成高分子化合物為助劑,如合成樹(shù)脂包括熱固性樹(shù)脂、熱塑性樹(shù)脂,合成橡膠如氯丁橡膠、丁腈橡膠、丁基橡膠、聚硫橡膠等。有時(shí)合成樹(shù)脂和合成橡膠如氯丁橡膠、丁腈橡膠、丁基橡膠、聚硫橡膠等。有時(shí)合成樹(shù)脂和合成橡膠相互配合以改善膠黏劑的性能。膠黏劑的其他助劑如固化劑和固化促進(jìn)劑、增塑劑與增韌劑、稀釋劑和填料等也是不可或缺的成分。以增塑劑和增韌劑為例,它們的加入可以增加膠層的柔韌性,改善膠黏劑的流動(dòng)性。有時(shí)為了便于涂膠常采用稀釋劑來(lái)溶解黏料并調(diào)節(jié)所需要的黏度。其中,活性稀釋劑含有反應(yīng)性基團(tuán),既可降低膠黏劑的黏度,制備膠黏劑時(shí)又可參與反應(yīng),起到雙重作用;非活性稀釋劑大都是惰性溶劑如乙醇、丙酮、甲苯等,僅起到稀釋作用,不參與反應(yīng)。另外,根據(jù)膠黏劑的物理性能還可以加入適量的填料以改善膠黏劑的機(jī)械性能和降低成本。根據(jù)對(duì)膠膜的沖擊強(qiáng)度、硬度、耐磨性、導(dǎo)熱性等不同的要求,可分別加入玻璃纖維、石英粉、石墨粉、金屬粉等填料;為改善膠黏劑的某一性能,還可加入一些特定的添加劑如防老劑、阻燃劑、阻聚劑等以改善膠黏劑的耐大氣老化性、阻燃性和提高膠黏劑的貯存性?？傊?膠黏劑工業(yè)已經(jīng)成為一個(gè)獨(dú)立性的新興行業(yè),膠黏劑本身在人類(lèi)社會(huì)生活中正在發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。實(shí)驗(yàn)十香豆素-3-羧酸的制備(綜合性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)利用Knoevenagel反應(yīng)制備香豆素的原理和實(shí)驗(yàn)方法。2.了解酯水解法制羧酸。二、實(shí)驗(yàn)原理本實(shí)驗(yàn)以水楊醛和丙二酸二乙酯在六氫吡啶存在下發(fā)生Knoevenage縮合反應(yīng)制得香豆素-3-羧酸酯,然后在堿性條件下水解制得目標(biāo)產(chǎn)物。反應(yīng)式為:三、基本操作訓(xùn)練:(含儀器裝置和主要流程回流與無(wú)水操作、結(jié)晶、抽濾、洗滌、重結(jié)晶等基本操作;IR測(cè)定與分析【操作步驟】1、在25mL圓底燒瓶中依次加入1mL水楊醛、1.2mL丙二酸二乙酯、5mL無(wú)水乙醇和0.1mL六氫吡啶及一滴冰醋酸,在無(wú)水條件下攪拌回流1.5h,待反應(yīng)物稍冷后拿掉干燥管,從冷凝管頂端加入約6mL冷水,待結(jié)晶析出后抽濾并用1mL被冰水冷卻過(guò)的50%乙醇洗兩次,粗品可用25%乙醇重結(jié)晶,干燥后得到香豆素-3-羧酸乙酯,熔點(diǎn)93℃。2、在25mL圓底燒瓶中加入0.8g香豆素-3-羧酸乙酯、0.6g氫氧化鉀、4mL乙醇和2mL水,加熱回流約15min。趁熱將反應(yīng)產(chǎn)物倒入20mL濃鹽酸和10mL水的混合物中,立即有白色結(jié)晶析出,冰浴冷卻后過(guò)濾,用少量冰水洗滌,干燥后的粗品約1.6g,可用水重結(jié)晶,熔點(diǎn)190℃(分解。四、實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵及注意事項(xiàng)1、實(shí)驗(yàn)中除了加六氫吡啶外,還加入少量冰醋酸,反應(yīng)很可能是水楊醛先與六氫吡啶在酸催化下形成亞胺化合物,然后再與丙二酸二乙酯的負(fù)離子反應(yīng)。2、用冰過(guò)的50%乙醇洗滌可以減少酯在乙醇中的溶解。五、主要試劑及產(chǎn)品的物理常數(shù):(文獻(xiàn)值六、產(chǎn)品性狀、外觀、物理常數(shù):(與文獻(xiàn)值對(duì)照己內(nèi)酰胺為白色粉末或者白色片狀固體七、產(chǎn)率計(jì)算:產(chǎn)率=實(shí)際理論*100%八、提問(wèn)綱要1、試寫(xiě)出用水楊醛制香豆素-3-羧酸的反應(yīng)機(jī)理。2、羧酸鹽在酸化得羧酸沉淀析出的操作中應(yīng)如何避免酸的損失,提高酸的產(chǎn)量。九、主要試劑用量、規(guī)格水楊醛、丙二酸二乙酯、無(wú)水乙醇、六氫吡啶、冰醋酸、濃鹽酸、氫氧化鉀、無(wú)水氯化鈣。實(shí)驗(yàn)十一三草酸根合鐵(III酸鉀的制備、性質(zhì)和組成分析(綜合性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握三草酸根合鐵(III酸鉀的制備方法。2.熟悉化學(xué)分析、熱分析、電導(dǎo)率測(cè)定等方法在化合物組成分析中的應(yīng)用。3.了解三草酸根合鐵(III酸鉀的光化學(xué)性質(zhì)。二、實(shí)驗(yàn)原理三草酸根合鐵(III酸合成工藝有多種,例如,可采用氫氧化鐵和草酸氫鉀反應(yīng);也可用硫酸亞鐵銨與草酸反應(yīng)得到草酸亞鐵,再在過(guò)量草酸根存在下用過(guò)氧化(本實(shí)驗(yàn)采用三氯化鐵和草酸鉀直接反應(yīng)制備。K3[Fe(C2O43]·3H2O為亮綠色晶體,溶于水(0℃時(shí)4.7g/100g水,100℃時(shí)117.7g/100g水,難溶于乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑。110℃失去結(jié)晶水,230℃分解。該配合物對(duì)光敏感;可進(jìn)行下列光反應(yīng):2K3[Fe(C2O43]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2因此,在實(shí)驗(yàn)室中可用堿草酸根含鐵(III酸鉀作成感光紙;進(jìn)行感光實(shí)驗(yàn)。另外,由于它具有光的化學(xué)性質(zhì),能定量進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),常用作化學(xué)光量計(jì)材料。用稀H2SO4可使三草酸根合鐵﹝III﹞酸鉀分解產(chǎn)生Fe3+和C2O2-4用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定試樣中的C2O2-4此時(shí)Fe3+不干擾測(cè)定滴定后的溶液用鋅粉還原為。過(guò)濾除去過(guò)量的鋅粉,使用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Fe2+通過(guò)消耗高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積及濃液計(jì)算得到C2o2-4和Fe3+的含量。用電導(dǎo)體測(cè)定配合物的摩爾電導(dǎo)體Km可確定陰,陽(yáng)離子數(shù)目之比,從而確定配合物離子的電荷數(shù),進(jìn)一步確定化學(xué)式和原子結(jié)合的方式三、主要儀器和試劑天平,臺(tái)秤,電導(dǎo)率儀,抽濾瓶,布氏漏斗循環(huán)水泵,棕色容量瓶,燒杯,量筒蒸發(fā)皿。草酸鉀(k2c2o4H2O,化學(xué)純?nèi)G化鐵(FeCl36H2O,化學(xué)純,K3﹝Fe(cn6﹞(化學(xué)純,NaoH(2mol/L,H2SO4(2mol/L,0.2mol/L,kMno4標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.0200mol/L鋅粉(分析純,丙酮。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1.三草酸根合鐵(III酸鉀的制備稱(chēng)取12g草酸鉀放入100m